Weir, ein selbst beschriebener „lebenslanger Weltraum-Nerd“, wuchs in der Bay Area auf, wo sein Vater als Teilchenphysiker arbeitete. Nachdem sich seine Eltern geschieden hatten, als er 8 Jahre alt war, zogen Weir und seine Mutter, die als Elektrotechnikerin arbeiteten, häufig um und unterhielten sich mit Computern. Er studierte Informatik an der University of California in San Diego, hatte aber vor Abschluss seines Studiums kein Studiengeld mehr. Auf der Suche nach einem festen Einkommen begann er zu programmieren und arbeitete bei der Videospielfirma Blizzard Entertainment und bei AOL.
Als er 2009 auf die Idee zu „The Martian“ kam, lebte Weir alleine in Boston und arbeitete für eine Handyspielfirma. Er begann darüber nachzudenken, was ein Mensch brauchen würde, um ganz allein auf einem feindlichen Planeten zu überleben. (Es beinhaltete viel Biochemie, Klebeband, Fluchen und Landwirtschaft mit menschlichem Abfall.)
“Einer der Hauptgründe, warum Isolation in meinen Büchern ein so wiederkehrendes Thema ist, ist, dass ich einen Großteil meines Lebens allein verbracht habe und nicht sein wollte”, sagte er. “Ich war einsam, und das ist letztendlich ein Faktor in meinen Geschichten.”
Weir begann, kostenlose Kapitel von „The Martian“ auf seiner Website zu veröffentlichen. Auf Wunsch der Leser hat er den vollständigen Text auf Amazon hochgeladen und dabei 99 Cent berechnet. Innerhalb weniger Monate hatte er 35.000 Exemplare verkauft.
Als ein Literaturagent ihm anbot, ihm bei einem Buchgeschäft zu helfen, war Weir skeptisch, stimmte jedoch zu, das Manuskript an einen Redakteur bei Crown zu senden. Nicht lange danach verkaufte er das Buch und die Filmrechte innerhalb einer Woche.
Nach seiner Veröffentlichung im Jahr 2014 verkaufte sich „The Martian“ in Nordamerika rund fünf Millionen Mal. Die Verfilmung unter der Regie von Ridley Scott mit Matt Damon brachte weltweit mehr als 630 Millionen US-Dollar ein und erhielt sieben Oscar-Nominierungen, darunter eine für das beste Bild.
Weir, der Flugangst hat, kämpfte gegen seine Phobie, um an der Filmpremiere in Toronto teilzunehmen, einer Veranstaltung voller Stars, an der Hollywood-Stars sowie der Astronaut Chris Hadfield und Jim Green, der Chefwissenschaftler der NASA, teilnahmen.